数控车床编程与操作复习进程.ppt
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1、数控车床编程与操作第一章第一章 数控机床简介数控机床简介o数控机床:凡是用数控机床:凡是用数字化的代码数字化的代码把零件加把零件加工过程中的各种工过程中的各种操作和步骤操作和步骤以及以及刀具与工刀具与工件之间的相对位移量件之间的相对位移量记录在记录在介质介质上,送入上,送入计算机或数控系统,经过译码运算、处理,计算机或数控系统,经过译码运算、处理,控制控制机床的刀具与工件的相对运动机床的刀具与工件的相对运动,加工,加工出所需的零件,此类机床统称为数控机床。出所需的零件,此类机床统称为数控机床。第一节第一节 数控机床概述数控机床概述第一章第一章 数控机床简介数控机床简介o数控机床的历史数控机床的
2、历史 1.数控(NC)阶段(19521970年)2.计算机数控(CNC)阶段(1970年现在)o数控未来发展的趋势数控未来发展的趋势 1.继续向开放式、基于PC的第六代方向发展 2.向高速化和高精度化发展 3.向智能化方向发展 应用自适应控制技术 引入专家系统指导加工 引入故障诊断专家系统 智能化数字伺服驱动装置 第二节第二节 数控机床的历史和未来趋势数控机床的历史和未来趋势 第一章第一章 数控机床简介数控机床简介o数控机床的基本组成数控机床的基本组成第三节第三节 数控机床的基本组成和工作原理数控机床的基本组成和工作原理 第一章第一章 数控机床简介数控机床简介o数控机床的工作原理数控机床的工作
3、原理 通过数控装置的插补软件或插补运算器,把要求的轨迹用以“最小移动单位”为单位的等效折线进行拟合,并找出最接近理论轨迹的拟合折线。简单说来,就是以无数的小折线模拟出斜线和曲线。第三节第三节 数控机床的基本组成和工作原理数控机床的基本组成和工作原理 第一章第一章 数控机床简介数控机床简介o加工精度高o机床的柔性强 o自动化程度高,劳动强度低 o生产率高 o良好的经济效益o有利于现代化管理第四节第四节 数控机床的特点数控机床的特点第二章第二章 数控车床简介数控车床简介o数控车床的结构数控车床的结构第一节第一节 数控车床的结构和分类数控车床的结构和分类 第二章第二章 数控车床简介数控车床简介o数控
4、车床的分类数控车床的分类 1.1.按车床主轴位置分类按车床主轴位置分类 卧式数控车床 立式数控车床 2.2.按加工零件的基本类型分类按加工零件的基本类型分类 卡盘式数控车床 顶尖式数控车床 3.3.按刀架数量分类按刀架数量分类 单刀架数控车床 双刀架数控车床 4.4.按功能分类按功能分类 经济型数控车床 普通数控车床 车削加工中心 第一节第一节 数控车床的结构和分类数控车床的结构和分类 第二章第二章 数控车床简介数控车床简介o从加工对象看,数控车床具有以下特点从加工对象看,数控车床具有以下特点 1.精度要求高的零件 2.表面粗糙度好的回转体零件 3.轮廓形状复杂的零件带 4.一些特殊类型螺纹的
5、零件 5.超精密、超低表面粗糙度的零件 第二节第二节 数控车床的特点数控车床的特点 第二章第二章 数控车床简介数控车床简介o与结构和工作特点看,数控车床具有以下特点与结构和工作特点看,数控车床具有以下特点 1.采用了全封闭或半封闭防护装置 2.采用自动排屑装置 3.主轴转速高,工件装夹安全可靠。4.可自动换刀 5.双伺服电路驱动 6.无极变速 7.数控车床的最后一个结构特点是轻拖动第二节第二节 数控车床的特点数控车床的特点 第二章第二章 数控车床简介数控车床简介o数控车床刀具的类型数控车床刀具的类型 第三节第三节 数控车床刀具数控车床刀具 第二章第二章 数控车床简介数控车床简介o数控车床常用的
6、刀具结构形式数控车床常用的刀具结构形式 整体式 焊接式 机夹式 可转位式 第三节第三节 数控车床刀具数控车床刀具 第二章第二章 数控车床简介数控车床简介o数控车床刀具的材料数控车床刀具的材料 第三节第三节 数控车床刀具数控车床刀具 第二章第二章 数控车床简介数控车床简介o切削用量的选择原则切削用量的选择原则 1.1.粗加工时切削用量的选择原则粗加工时切削用量的选择原则 首先选取尽可能大的背吃刀量;其次要根据机床动力和刚性的限制条件等,选取尽可能大的进给量;最后根据刀具耐用度确定最佳切削速度:2.2.精加工时切削用量的选择原则精加工时切削用量的选择原则 首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量;其次根
7、据已加工表面的粗糙度要求,选取较小的进给量;最后在保证刀具耐用度的前提下尽可能选取较高的切削速度。o切削用量各要素的选择方法切削用量各要素的选择方法 1.1.背吃刀量的选择背吃刀量的选择 根据工件的加工余量确定。2.2.进给量和进给速度的选择进给量和进给速度的选择 主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。3.3.切削速度的选择切削速度的选择 主要考虑刀具和工件的材料以及切削加工的经济性。必须保证刀具的经济使用寿命。同时切削负荷不能超过机床的额定功率。第四节第四节 数控刀具数控刀具 的切削用量的选择的切削用量的选择第二章第二章 数控车床简介数控车床简介o切削液的分类切削液
8、的分类 1.1.油基切削液油基切削液 矿物油 动植物油 普通复合切削液 极压切削油 2.2.水基切削液水基切削液 乳化液 合成切削液 半合成切削液第五节第五节 切削液切削液o 切削液的作用与性能切削液的作用与性能 1.1.冷却作用冷却作用 2.2.润滑作用润滑作用 3.3.清洗作用清洗作用 4.4.防锈作用防锈作用 第三章第三章 数控车床编程数控车床编程 从零件图样到编制零件加工程序和制作控制介质的全过程,称之为加工程序编制。编程者(程序员或数控车床操作者)根据零件图样和工艺文件的要求,编制出可在数控机床上运行以完成规定加工任务的一系列指令的过程。第三章第三章 数控车床编程数控车床编程o数控车
9、床的坐标系和点数控车床的坐标系和点 数控车床的坐标系分为机床坐标和工件坐标系(编程坐标系)两种。无论哪种坐标系,都规定与机床主轴轴线平行的方向为Z轴方向。刀具远离工件的方向为Z轴方向,即从卡盘中心至尾座顶尖中心的方向为正方向。X轴位于水平面内,且垂直于主轴轴线方向,刀具远离主轴轴线的方向为X轴的正方向。第一节第一节 数控机床编程的必要知识点数控机床编程的必要知识点 第三章第三章 数控车床编程数控车床编程o进给速度进给速度 用F表示刀具中心运动时的进给速度。由地址码F和后面若干位 数字构成。进给率的单位是直线进给率mm/min,还是旋转进给率 mm/r,取决于每个系统所采用的进给速度的指定方法。
10、第一节第一节 数控机床编程的必要知识点数控机床编程的必要知识点 第三章第三章 数控车床编程数控车床编程o常用的辅助功能常用的辅助功能 第一节第一节 数控机床编程的必要知识点数控机床编程的必要知识点 第三章第三章 数控车床编程数控车床编程o由于数控车床加工的工件为回转体零件,所以在求由于数控车床加工的工件为回转体零件,所以在求X X方向的坐标方向的坐标值是必须按照直径值去计算。值是必须按照直径值去计算。第二节第二节 坐标点的寻找坐标点的寻找 第三章第三章 数控车床编程数控车床编程o功能:快速定位,用于不接触工件的走刀和远离工件走刀时。功能:快速定位,用于不接触工件的走刀和远离工件走刀时。o格式格
11、式 G00 X_Z_ G00 X_Z_ X、Z表示走刀的终点坐标 G00走刀不车削工件,即平常所说的走空刀,对减少加工过程中的空运行时间有很大作用。G00指令不需指定进给速度F的值,由机床系统默认设定,一般可达到15m/min。第三节第三节 快速快速定位定位 G00 G00 第三章第三章 数控车床编程数控车床编程o功能:功能:车削工件时,刀具按照指定的坐标和速度,以任意斜率车削工件时,刀具按照指定的坐标和速度,以任意斜率由起始点移动到终点位置做直线运动。由起始点移动到终点位置做直线运动。o格式格式 G01 X_Z_F_ G01 X_Z_F_ 其中X、Z是终点(目标点)的坐标,F是进给速度,既走
12、刀速 度,为模态码。第四节第四节 直线直线 G01 G01 第三章第三章 数控车床编程数控车床编程o功能:功能:圆弧指令命令刀具在指定的平面内按给定的速度圆弧指令命令刀具在指定的平面内按给定的速度F做圆弧做圆弧运动,车削出圆弧轮廓。圆弧分为顺时针圆弧和逆时针圆弧,运动,车削出圆弧轮廓。圆弧分为顺时针圆弧和逆时针圆弧,与走刀方向、刀架位置有关。与走刀方向、刀架位置有关。o格式 G02 X_Z_R_F_ G02 X_Z_R_F_ 顺时针圆弧 G03 X_Z_R_F_ G03 X_Z_R_F_ 逆时针圆弧 X、Z为圆弧终点坐标,R为圆弧半径,F是进给速度。第五节第五节 圆圆弧弧G02/03G02/0
13、3 第三章第三章 数控车床编程数控车床编程o圆弧顺逆的判断圆弧顺逆的判断 圆弧指令分为顺时针指令(圆弧指令分为顺时针指令(G02G02)和逆时针指令()和逆时针指令(G03G03),圆弧),圆弧的顺逆和刀架的前置后置有关的顺逆和刀架的前置后置有关。第五节第五节 圆圆弧弧G02/03G02/03 第三章第三章 数控车床编程数控车床编程o功能:功能:车削时按照轮廓加工的最终路径形状,进行反复循环加工。车削时按照轮廓加工的最终路径形状,进行反复循环加工。o格式:G00 X G00 X Z Z 循环起点 G73 U G73 Uuu W Ww w R Rrr G73 P G73 P Q Q U Uu1u
14、1 W Ww1w1 F F f f 第六第六节节 复合形状粗车循环复合形状粗车循环G73G73 X向的总吃刀量,半径值,mm。Z向的每次吃刀量,mm。循环次数。开始和结束段号。X向和Z向精车余量,mm。进给速度。第三章第三章 数控车床编程数控车床编程 循环起点定位可用不仅可用G00指令,还可以使用G01.G02.G03等,这里用 G00只是格式说明。并且用 G00指令可以实现快速定位。循环指令均可自动退刀,我们不需指定。注意自动退刀要避免产生刀具干涉。该指令可以切削凹陷形的零件。循环起点要大于毛坯外径,即定位在工件的外部。粗车循环后用精车循环G70指令进行精加工,将粗车循环剩余的精车余量切削
15、完毕。格式如下:G00 X Z 循环起点 G70 P Q F f 进给速度 程序开始段号 程序结束段号 精车时要提高主轴转速,降低进给速度,以达到表面要求。精车循环指令常常借用粗车循环指令中的循环起点,因此不必指定循环起点。第六第六节节 复合形状粗车循环复合形状粗车循环G73G73 第三章第三章 数控车床编程数控车床编程o中间带有凹陷部分的工件中间带有凹陷部分的工件o头部有倒角的工件头部有倒角的工件 第五节第五节 圆圆弧弧G02/03G02/03 o头部为球形的工件头部为球形的工件 第三章第三章 数控车床编程数控车床编程o功能:功能:G32G32指令车削螺纹的方法和普通车床一样,采用多次车削、
16、逐步递减指令车削螺纹的方法和普通车床一样,采用多次车削、逐步递减的方式。的方式。螺纹的车削方式 螺纹的描述方式o格式 G32 X_Z_F_ G32 X_Z_F_ X、Z螺纹终点坐标,F是螺距。该指令不需指定进给速度,进给速度和主轴转速由系统自动配给,保证螺纹加工到位。由“螺纹描述方式”图中,在螺纹加工过程中,直线部分是螺纹加工部分,用G32指令;虚线部分是退刀和定位部分,用G00/G01指令;图中标示的每个坐标点必须经过。第七节第七节 螺纹切螺纹切削削G32G32 第三章第三章 数控车床编程数控车床编程o功能:功能:G92G92是简单循环,只需指定螺纹加工的循环起点和每次螺纹终点。是简单循环,
17、只需指定螺纹加工的循环起点和每次螺纹终点。G92螺纹的描述方式o格式 G00 X_Z_ G00 X_Z_ G92 X_Z_R_F_ G92 X_Z_R_F_ X、Z螺纹终点坐标;R是锥度,直螺纹时可不写;F是螺距。该指令不需指定进给速度,进给速度和主轴转速有系统自动给定,保证螺纹加工到位。由图中得知,虚线部分不用描述,该指令只需要描述循环起点和每次螺纹加工终点。由于每次的循环起点可设为一个点,所以起点只需要指定一次,模态有效。第八节第八节 简单螺纹循环简单螺纹循环G92G92 第三章第三章 数控车床编程数控车床编程o此处涉及的简单的加工工序的编制,相关举例说明请在本此处涉及的简单的加工工序的编
18、制,相关举例说明请在本书中查阅,此处不再赘述。书中查阅,此处不再赘述。第九节第九节 简单加工工艺的编制简单加工工艺的编制 第三章第三章 数控车床编程数控车床编程o功能:该指令由刀具平行于功能:该指令由刀具平行于Z Z轴方向(纵向)进行切削循环,又称纵向切削循轴方向(纵向)进行切削循环,又称纵向切削循环。适合加工轴类零件。环。适合加工轴类零件。o格式:G00 X G00 X Z Z 循环起点 G71 UG71 Uuu R Ree 退刀量 X向每次吃刀量,mm G71 P G71 P Q Q U Uu1u1 W Ww1w1 F F f f 第十第十节节 外径粗外径粗车循环车循环 G71 G71 开
19、始和结束段号。X向和Z向精车余量,mm。进给速度。第三章第三章 数控车床编程数控车床编程 G71循环程序段的第一句只能写X值,不能写Z或X、Z同时写入。该循环的起始点位于毛坯外径处。该指令只能切削前小后大的工件,不能切削凹进形的轮廓。用G98(即用mm/min)编程时,螺纹切削后用割断刀的进给速度F 一定要写,否则进给速度的单位将变成mm/r并用螺纹切削的进给 速度,引起撞刀。使用该指令头部倒角,由于实际加工是最后加工,描述路径时无 需按照延长线描述。由G71每一次循环都可以车削得到工件,避免了G73出现的走空刀 的情况。因此,当加工程序既可用G71编制,也可用G73编制时,尽量选取G71编程
20、。由于G71循环按照直线车削,加工速度高于 G73,有利于提高工作效率。第十第十节节 外径粗外径粗车循环车循环 G71 G71 第三章第三章 数控车床编程数控车床编程o功能:该指令又称横向切削循环,与功能:该指令又称横向切削循环,与G71G71指令类似,不同之处是指令类似,不同之处是G72G72的刀具路径的刀具路径是按径向是按径向X X轴方向)进行切削循环的,适合加工盘类零件。轴方向)进行切削循环的,适合加工盘类零件。o格式:G00 X G00 X Z Z 循环起点 G72 WG72 Www R Ree 退刀量 Y向每次吃刀量,mm G72 P G72 P Q Q U Uu1u1 W Ww1w
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